Polovinu ozáření populace způsobuje radon: Ochrana proti němu je hlavním tématem konference RADON2019

V České republice způsobuje radon (přírodní radioaktivní plyn; chemická značka Rn) 50 procent ozáření populace ze všech zdrojů ionizujícího záření a 70 procent z přírodních zdrojů. Obdobná situace je také např. ve Švýcarsku či ve státech severní Evropy. Ozáření způsobené radonem a produkty jeho radioaktivní přeměny přitom může, podobně jako kouření, způsobit onemocnění rakovinou plic. Poměr rakoviny plic způsobený radonem v poměru k rakovině způsobené kouřením je přibližně 1:4. Vzhledem k takto vysokým číslům a negativnímu zdravotnímu dopadu na obyvatele probíhá v ČR rozsáhlý radonový program, jehož cílem je především šířit informace o radonové problematice u laické i odborné veřejnosti i skrze bezplatné roční měření radonu ve stavbách, podpora provádění preventivních opatření ke snížení jeho výskytu v nových stavbách a provádění zásahů s cílem snížit ozáření radonem ve starší zástavbě. A právě to vše jsou témata mezinárodní konference RADON2019, jejíž devátý ročník začne v pondělí 16. září 2019 v budově Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze (FJFI). Konferenci pod záštitou Státního úřadu pro jadernou bezpečnost (SÚJB) s Katedrou dozimetrie a aplikace ionizujícího záření FJFI (KDAIZ) spolupořádá Státní ústav radiační ochrany (SÚRO, v.v.i.).
(Pokračování textu…)

Nejdůležitější publikace 1. období (APPLICATIONS)

Nejdůležitější odborné publikace vydané během prvního období (do 31. března 2019). Seznam všech publikací výzkumného programu APPLICATIONS vydaných v rámci projektu CAAS najdete v předchozím příspěvku.

Mediaeval metal threads and their identification using micro-XRF scanning, confocal XRF, and X-ray micro-radiography
M. Hložek, T. Trojek, R. Prokeš, V. Linhart
Radiation Physics and Chemistry, Volume 155, February 2019, Pages 299-303
Fabrics with metal threads were discovered in mediaeval well during excavations in the Mečová 2 Street in Brno. These are thin braids woven of metal threads using a small loom and sewed together into a broader strip. The textile materials are in a relatively good state, because the environment of the well preserved organic materials (fabrics, leather, wood). Furthermore, the positive effect of metal corrosion on the preservation of organic parts of the fabric occurred here. If metal threads are found in graves or dwelling backfills, only spiral-shaped metal fragments with microscopic relics of organic fibers are preserved. Based on microphotographs, we assume that metal threads were made by cutting or scissoring thin strips of metal sheets. The strips were spirally wound on a textile thread. The excavated fabric was deposited in a museum collection storage room for 20 years unnoticed, because its surface was covered with a layer of sediment and corrosion products. During the systematic research of mediaeval fabrics from Brno, it was found out that relics of gold are present in the ends of some of the threads. The fabrics were examined by non-destructive analytical methods. Metal threads covered with sediment and corrosion products were studied using X-ray fluorescence and radiography methods. The concentrations of elements in the individual layers show that the centre of the metal thread is formed by a silver strip. A thin layer of gold was laid on the silver strip. Silver was alloyed with copper, which corrosion products covered the whole metal strip and solidified the layer of sediments in the surface. XRF elemental mapping was employed to find out whether the metal threads pass through the whole braid. The results show that the braids are composed of silver threads with gold deposited on their rims and some central parts only.

Investigation of color layers of Bohemian panel paintings by confocal micro-XRF analysis
Radek Prokeš, Václava Antušková, Radka Šefců, Tomáš Trojek, Štěpánka Chlumská, Tomáš Čechák
Radiation Physics and Chemistry, Volume 151, October 2018, Pages 59-64
Confocal micro X-ray fluorescence spectroscopy (confocal micro-XRF) has recently become a significant instrumental method for analyses of cultural heritage as it provides depth-resolved information on elemental distribution of the investigated samples. This work describes results of confocal micro-XRF analyses of paint layers of two Bohemian panel paintings from the half of the 15th century that are part of the collections of the National Gallery in Prague. All the measurements were performed using a table top confocal micro-XRF setup designed at the Czech Technical University in Prague. A depth-profiling was used for investigation of red and blue paint layers in order to compare the composition and structure of the used pigments. Obtained results were compared with findings from the material survey on the sample taken from the painting Assumpta from Deštná (ca 1450, inv. no. O 724) to verify their origin in the same workshop. Confocal micro-XRF provides satisfactory data to specify the art workshop.

Tissue-equivalence of 3D-printed plastics for medical phantoms in radiology
J. Solca, T. Vrba, L. Burianova
Journal of Instrumentation, Volume 13, September 2018, Published 20 September 2018
The paper describes measurement of the linear attenuation coefficients for 59.5 keV, 122.0 keV and 344.5 keV photons and Hounsfield units for 80 kVp and 120 kVp computed tomography imaging of a large set of commercially 3D-printed test samples of different plastic materials aiming to provide a basis for a selection of a suitable and available material for 3D printing of medical phantoms used in radiology, and specifically for imaging in targeted radionuclide therapy. The results were compared to ICRU44 skeletal muscle and adipose tissues. The results also showed large differences between photon attenuation properties of the same type of plastic material printed by different companies on different printers using filaments from different manufacturers. As a result, it is highly recommended to print a medical phantom on the same printer, with the same settings, and with the same filament as the test sample.

Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská ČVUT vyvíjí zařízení pro efektivnější léčbu rakoviny štítné žlázy

Práci na vývoji speciálního detektoru umožňujícího průběžně sledovat a zaznamenávat ionizující záření radiofarmak podaných pacientům s rakovinou štítné žlázy představil studentkám a studentům středních škol během akce Den lékařským fyzikem dne 5. června 2019 doc. Tomáš Vrba z katedry dozimetrie a aplikace ionizujícího záření (KDAIZ) Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze (FJFI).

V Česku se s různými nenádorovými i nádorovými onemocněními štítné žlázy léčí podle statistik Státního úřadu pro jadernou bezpečnost (SÚJB) více než 1500 pacientů ročně. Malé a klinicky se neprojevující karcinomy má ale až desetina populace. Onemocnění se zpravidla léčí chirurgicky a v některých případech i podáním takzvaného radiojódu (131I). Úspěch jodové terapie závisí na absorbované dávce v oblasti zájmů (množství záření dodaného tumoru či jiné nežádoucí tkáni). Stanovování této veličiny je nyní značně komplikované.

Pracovníci KDAIZ proto v rámci projektu Centra aplikovaných pokročilých přírodních věd (CAAS) pracují na vývoji malého zařízení, které by mohl pacient po podání léku nosit, aby tak lékaři získali přesnější informaci. „Jde o malý detektor, který se pacientovi přilepí na krk, a k němu bude připojené malé zařízení zaznamenávající měření pro další vyhodnocení,“ vysvětluje doc. Tomáš Vrba, který projekt vede. Přesné měření umožní lépe plánovat léčbu a podávat pacientům optimální množství léčivé látky. Zařízení, v podobě funkčního prototypu, by mělo vzniknout do roku 2023.

Jde o jeden z několika výzkumných úkolů, který KDAIZ vedle přípravy budoucích radiologických techniků a fyziků realizuje. Do vědecké činnosti se přitom kromě pracovníků fakulty a doktorandů zapojují také studenti.

Den lékařským fyzikem měl plno

Plnou kapacitu, tedy 75 studentek a studentů středních škol, mohli opět ohlásit pořadatelé akce Den lékařským fyzikem. Jejím cílem je představit radiologickou fyziku a její přínosy potenciálním studentům. „Radiodiagnostika, radioterapie a nukleární medicína jsou lékařské obory, které jsou na vzestupu, nicméně veřejnost je až tak nezná. Právě proto jsme před třemi lety připravili první setkání nazvané Den lékařským fyzikem a jsme rádi, že byť jej pořádáme dvakrát do roka, nikdy nemáme problém s naplněním kapacity,“ říká Tereza Hanušová z KDAIZ, která akci vede.

Účastníci se během dopoledne teoreticky seznámili s radiačními technologiemi v lékařství a odpoledne si práci radiologického fyzika vyzkoušeli na vlastní kůži. Navíc měli možnost navštívit špičková radiologická pracoviště předních českých nemocnic.

V České republice nyní radiologické fyziky připravuje pouze FJFI. Poptávka po absolventech přitom převyšuje počty absolventů, jejichž výuku zajišťuje FJFI ve spolupráci s 3. lékařskou fakultou Univerzity Karlovy a významnými klinickými pracovišti odborníky z praxe.

Aplikace jaderných metod (APPLICATIONS)

Koordinátor programu: doc. Ing. Tomáš Trojek, Ph.D.

Tato skupina dále rozvine výzkum v oblasti využití fyzikálních metod ve zdravotnictví, monitorování životního prostředí a aplikaci jaderných metod při studiu a ochraně kulturního dědictví. Vědecké aktivity týmu navazují na výzkum, který byl součástí šestiletého projektu Aplikace radionuklidů a ionizujícího záření. Předkládaná studie předmětů českého kulturního
dědictví je spojena se dvěma projekty Ministerstva kultury České republiky.

Vědecká témata zdravotnické fyziky doplňují mezinárodní projekt OPPERA CAThyMARA (Adult Thyroid Monitoring After Reactor Accident). Skupina bude pokračovat v aplikaci fyzikálních a jaderných metod v širším kontextu důležitém pro společnost. Aplikace jaderných metod jsou v současnosti předmětem studia na FJFI (http://kdaiz.fjfi.cvut.cz/aktivity/publikace.html).

Aplikovaný výzkum tohoto programu se zaměří na tyto následující oblasti:

A) Radiologická fyzika
B) Životní prostředí a monitorování
C) Kulturní dědictví